Гольдшмидт радиусы ионов

Таблица 3.6. Радиусы ионов (по Гольдшмидту) и обобщенные потенциалы

Ионные радиусы. Предложены различные системы ионных радиусов. Наиболее употребительны системы по Гольдшмидту и Полингу, в основу которых положены различные величины ключевых радиусов ионов (гр =1,ЗЗА и го2 = 1,32 А в первой системе [c.13]

ГЕОХИМИЯ, изучает распространенность, распределение н законы миграции хим. элементов в разл. системах Земли (в частности, в водах океана, горных породах, живых организмах). Термин предложен в 1838 X. Шенбейном, к-рый вкладывал в него более широкое, чем принятое в наст, время, содержание, я именно совокупность сведений о хим. процессах, протекающих в земной коре. Основы совр. Г. разработаны В. И. Вернадским, В. М. Гольдшмидтом, А. Е. Ферсманом и Ф. У. Кларком. Предмет Г. как особой отрасли знания сформулировал Вернадский ему же принадлежат основополагающие исследования по биогеохимии, гидрохимии, Г. редких н радиоактивных элементов н др. Гольдшмидт вычислил радиусы ионов большинства хим. элементов и на этой основе разработал кристаллохим. направление в Г., связал законы поведения элементов в земной коре и в Земле в целом со строением их атомои. Ученик Вернадского Ферсман развил физ.-хим. направление в Г., изучил Г. пегматитов, разработал геоэнергетич. теорию, заложил основы региональной Г., Г. ноосферы. Кларк исследовал распространенность хим. элементов в земной коре. [c.126]

В. М. Гольдшмидт вычислил радиусы ионов больишнства элементов в их соед. и на этой базе объяснил явление изоморфизма (замещение в кристаллич. решетке минералов одних ионов и атомов другими с близкими размерами). С данных позиций получили объяснение факты, совместного нахождения элементов в минералах (К, Ва и РЬ Мд, Ре + и N1 гт и НГ Та и NЬ К и Т1 Са и Na К и Ва 5г, РЗЭ и др.). [c.521]

Важной характеристикой структурного типа кристалла является координационное число для ионных кристаллов это — число ионов противоположного знака, окружающих данный ион. В решетке Na l (см. рис. 69) ион Na окружен шестью ионами СГ и наоборот, следовательно, координационное число (КЧ) равно шести. Для структурного типа s l КЧ = 8 (см. рис. 69). Структурные типы ионных соединений AXj и XjA характеризуют два КЧ. Так, для флюорита КЧ(Са ) = 8, K4(F ) = 4. Подобно тому ка к это сделано для двухатомных молекул, расстояние между двумя ионами в кристалле можно условно разделить на две части и назвать их радиусами катиона и аниона. Хотя радиус иона — это условная, эффективная величина, она дает представление о доле межъядерного расстояния, приходящейся на данный ион. В основу системы так называемых кристаллохимических радиусов Гольдшмидта (1928) положено представление об аддитивности межъядерных расстояний. Приняв для радиусов ионов фтора и кислорода на основе физи- [c.167]

Ионы обычно рассматриваются как твердые шары, несущие в центре положительный или отрицательный заряд. Сфера действия центрального заряда иона называется кажущимся радиусом иона (Гольдшмидт). Но наблюдаются и деформации ионов. [c.137]

B. М. Гольдшмидтом, опиравшимся на рефрактометрич. значения радиусов F и О , равных соотв. 0,133 и 0,132 нм. В системе Л. Полинга за основу принято значение радиуса иона О , равное 0,140 нм, в распространенной системе Н. В. Белова и Г. Б. Бокия радиус этого же иона принят равным 0,136 нм, в системе К. Шеннона- [c.218]

В. М. Гольдшмидтом в 1926 г. Он воспользовался не радиусом селена Se = l,92, определенным этим способом, а радиусами ионов фтора и [c.137]

В настоящее время в литературе имеется несколько таблиц ионных радиусов. Объясняется это обстоятельство главным образом тем, что в основу таблицы авторами кладутся разные величины исходных ионных радиусов. Как было сказано выше, Гольдшмидт положил в основу таблицы величины ионных радиусов фтора (1,33) и кислорода (1,32). Расчетный же радиус иона кислорода, по Полингу, равен 1,40. Отсюда резкое расхождение в эначениях ионных радиусов двухвалентных и трехвалентных металлов, определяемых главным образом из структур их окислов, в таблицах Гольдшмидта и Полинга. Нет сомнения в том, что В. М, Гольдшмидт преуменьшил значение радиуса иона кислорода, но и величина 1,40, несомненно, слишком велика. [c.137]

Радиусы ионов редкоземельных элементов равномерно уменьшаются от Ьа +=1,04 до Ьи +=0,80, несмотря на возрастание порядкового номера. Это явление было открыто Гольдшмидтом и носит название ланта- [c.140]

Энергия активации в ккал/моль. ..... Предэкспоненциальный множитель...... Радиус иона,. по Гольдшмидту, в А..... 15.6 8-10 0.78 18.6 2-106 1.06 20.5 2.5.10 1.27 21,0 2-107 1.43 [c.17]

Расчет энергии кристаллической решетки ЫаС1 дает, если взять радиусы ионов по Гольдшмидту [c.83]

Эта работа была проделана для большинства химических элементов В. М. Гольдшмидтом в 1926 г. Он воспользовался не радиусом селена Зе = 1,92, определенным этим способом, но радиусами ионов фтора и [c.161]

Радиус иона добавки 1П0 Гольдшмидту), А. . 1,49 1,33 0,98 0,78 1,62 0.83 1,03 0,91 [c.46]

Описанный метод с некоторыми усовершенствованиями был использован Полингом для вычисления радиусов отдельных ионов. Гольдшмидт, применив несколько более эмпирический метод, также получил величины радиусов ионов. Радиусы ряда важнейших ионов, рассчитанные этими двумя методами, приведены в табл. 2.4. Расхождения, за исключением нескольких случаев, невелики. Большое расхождение для Н обсуждается в гл. 6 (стр. 16, ч. 2). Следует отметить, что, хотя радиусы могут быть вычислены, некоторые ионы, например С + или РЬ +, являются сугубо гипотетическими. [c.63]

Нитрат радия. В отличие от других соединений радия нитрат радия в воде растворяется лучше, чем нитрат бария. В 1000 г воды при 20° С растворяется Ка(ЫОз)2 0,40 моль, а Ва(ЫОз)2 0,35 моль. Эта интересная особенность пока не получила какого-либо объяснения. Нитрат радия изоморфен нитратам щелочноземельных металлов и нитрату свинца. Кристаллический Ра(ЫОз)2 имеет кубическую простую решетку типа РЬ(ЫОз)2 с постоянной ячейки а=8,277 А [52]. Кристаллохимический радиус иона радия, окруженного шестью ЫОз-группами, равен 1,49 А (в системе ионных радиусов Гольдшмидта). [c.226]

Важное значение для химика-неорганика имеют радиусы ионов ионные радиусы). Если кристалл состоит из ионов, например Ка С1, (Га Р5, то межионное (межъядерное) расстояние можно рассматривать как сумму ионных радиусов л. Предложены различные способы разделения межионных расстояний на слагаемые, отвечающие отдельным ионам. Соответственно известен ряд шкал ионных радиусов (Гольдшмидта, Полинга и др). Наиболее распространена в настоящее время шкала так называемых физических радиусов ионов, предложенная физиками Шенноном и Прюиттом в 1969 г. В этой системе радиусов границей между ионами считается точка минимума электронной плотности иа линии, соединяющей центры ионов. Такую систему радиусов удалось разработать благодаря появлению метода точного определения электронной плотности в кристаллах по рассеянию кристаллами рентгеновского излучения. Ионные радиусы по шкале Шеннона и Прюитта представлены в табл. 1.5 (указаны значения радиуса иона в кристаллической решетке при окружении его шестью ближайшими соседями). [c.51]

Если акво-ионы металлов побочных групп представляют собой химическое соединение в большей степени, чем гидратированные ионы щелочных или щелочноземельных металлов, то можно ожидать, что первые имеют наибольшую теплоту гидратации. Конечно, нельзя надеяться на то, что эта закономерность всегда справедлива, но ее можно применять, когда сравниваемые ионы имеют одинаковые заряд и радиусы. С таким ограничением это кажется справедливым, хотя не является причиной какого-нибудь значительного эффекта. Это видно из табл. 10, Б которой теплота гидратации некоторых ионов металлов в газообразном (СОСТОЯНИИ сравнивается с радиусом ионов (по Полингу и Гольдшмидту). Приведенные теплоты гидратации частично вычислены Латимером [24] на основании циклических процессов Фаянса — Борна, отчасти Уэббом [25], который использовал диэлектрические свойства воды и кажущийся радиус иона металла (вычисленный из парциального мольного объема и полной теплоты гидратации электролита при бесконечном разбавлении). Наконец, в табл. 10 сравниваются вычисленные значения теплот гидратации с теплотой образования некоторых ионов типичных амминов металлов в водном растворе. Часть данных принадлежит автору, другая часть взята из опубликованных калориметрических исследований. Можно видеть, что теплота образования амминов, которая, конечно, зависит от числа связанных молекул аммиака, увеличивается с устойчивостью аммиачного комплекса, о в целом очень мала по сравнению с теплотой гидратации. [c.80]

Соответствующие эксперименты и расчеты были произведены Бетгером и его сотрудниками для ряда растворов электролитов [11, 12] и индивидуальных парафиновых углеводородов [13]. Полученные таким способом радиусы ионов в растворах оказались очень близкими к известным значениям Гольдшмидта для кристаллических соединений. Расчеты эффективных радиусов молекул парафиновых углеводородов от пентана до гсксадекана дали [c.106]

Во всех случаях, где это возможно, т. е. для всех ионов с электронной оболочкой инертных газов или с 18-электронной оболочкой, для радиусов ионов металлов приведены значения Полинга [15]. Для остальных ионов металлов даны эмпирические значения Гольдшмидта, кроме иона меди (П), для которого величина радиуса взята из статьи Ван-Беевера [16]. [c.78]

Изоморфизм калиевых и бариевых полевых шпатов имеет очевидное значение для определения геохимической роли бария . Энгельхардт характеризует ортоклаз как основной носитель бария, например в сиенитовых породах. Маскировка ионов бария объясняется по В. Гольдшмидту сходством величин ионных радиусов и электростатических полей при введении бария в структуру ортоклаза. Вообще говоря, наиболее богаты барием те полевые шпаты, которые образовались при наиболее высоких температурах и носят характер первичной кристаллизации. С другой стороны, плагиоклазы очець бедны барием, так как радиусы ионов бария и кальция сильно различаются. Ионы стронция с меньшим ионным радиусом замещают ионы кальция в плагиоклазах без особых затруднений. [c.512]

Как и следовало ожидать, точки для галогенидов металлов основной подгруппы в каждой из групп образуют пучок прямых, в который не укладываются прямые для побочной подгруппы. Это показано на рис. 219— 222 (см. также рис. 218), на которых точки для металлов основных подгрупп расположены по вертикалям (исключение составляют и Ве ), в то время как для Си , Ag , Аи (ТГ) они образуют пучок наклонных прямых. Аналогичная закономерность наблюдается и для анионов ионы С1 , Вг" и 1 соответствуют вертикальным прямым, а Р — наклонной прямой ионы Н , ОН (3 ) образуют сетку с большим наклоном (см. рис. 219—222). На рис. 223 тангенс угла наклона прямых соответственно для КХ, МеС1, СаХз, МеС1а представлен как функция 7-ме+, х-, ме + и 7-х- Закономерное расположение точек является косвенным подтверждением принятого значения АЯр-. Из этого чертежа следует также, что системы радиусов Гольдшмидта и Полинга являются одинаково вероятными, на что указывал К. П. Мищенко, отмечая, что нет никаких оснований отдавать предпочтение тем или другим из них [13]. Для галогенидов обе системы приводят к практически совпадающим результатам для металлов они несколько отличаются. Отметим, что радиус иона лития, найденный по прямой 41—Гме+, меньше радиуса, рекомендованного Гольдшмидтом (0,78 А), и равен —0,6 А, т. е. совпадает с по Полингу. [c.270]

Объемные факторы, вероятно, играют роль и в таких явлениях, как существованпе SFg и отсутствие подобных соединений с другими галогенами. Те же соображения могут быть, во всяком случае отчасти, привлечены и к объяснению некоторых расхождений между теоретически вычисленными, согласно табл. 7 (стр. 273), и наблюдаемьши на опыте координационными числами для соединений с двухвалентными отрицательными радикалами. По данным табл. 6, как четырехвалентный углерод, так и пятивалентный азот должны были бы координировать но четыре иона кислорода. Как известно, аналоги того и другого элемента действительно выполняют это требование. Отклонения азота и углерода становятся до некоторой степени понятными, если принять во внимание чрезвычайно малые размеры их радиусов. Величины этих радиусов приблизительно определены Гольдшмидтом на основании измерения расстояний N—О и С—О в ионах NOg и СО3" и сопоставления измеренных величин с величиной радиуса иона кислорода. Значения этих радиусов во всяком случае указывают па невозможность окружения ионов N + и С " ионами кислорода при условии сколько-нибудь [c.277]

Подводя итоги, скажем, что кристаллическая структура любого вещества в основном определяется а) относительным числом ионов каждого типа, б) стремлением ионов одного заряда окружить себя возможно большим числом ионов противоположного заряда, в) сильным взаимным отталкиванием ионов при сближении на расстояние, меньщее суммы их радиусов, и г) отношением радиусов ионов, от которого зависит оптимальный способ их упаковки. Такого рода правила были установлены впервые экспериментально Гольдшмидтом. [c.339]

Для определения наиболее вероятных координационных чисел гидратации ионов щелочно-галоидных солей К. П. Мищенко использовал пространственные соображения, а именно пределы устойчивости различных координационных чисел в кристаллических регпетках по Магнусу. С этой целью были взяты отношения кристаллографических радиусов ионов к эффективному радиусу молекулы воды. В качестве радиусов ионов взяты средние значения из предложенных Полингом [60] и Гольдшмидтом [61]. [c.82]

Особо следует остановиться на таблице атомных и ионных радиусов. Последние являются условными величинами, отображающими возможную сферу действия атомов в соединениях с различными предельными типами связл — ионной, ковалентной или металлической. В гомоатомных соединениях за радиусы атомов принимаются половины кратчайших межатомных расстояний в гегероатомных соединениях ионного типа радиусы ионов получены вычитанием из межатомных расстояний радиуса одного из них, иринимаемого за исходный. Поэтому система ионных радиусов зависит от величины так называемых исходных радиусов, различных у разных авторов (так, у В. Гольдшмидта радиус О— равен [c.6]

Как природные, так и искусственные цеолиты обладают свойством ионного обмена, причем замещение одних катионов на другие изменяет адсорбционные свойства цеолита. Так, например, замена Са+ ионом Na + почти ие влияет на адсорбцию водорода, но полностью устраняет адсо )б-цию азота. Заметцение ионов кальция на ионы калия очень сильно снижает адсорбцию и водорода, и азота. Это легко объяснить, если принять во внимание размеры ионов всех трех веществ. Ионы натрия лишь немногим меньше ионов кальция (их радиусы по Гольдшмидту соответстветгно равны 0,98 и 1,06 A), но в процессе обмена каждый ион кальция заме-нщется двумя ионами натрия. Это оказывается достаточным, чтобы помешать болео крупным молекулам азота проникать в очень тонкие поры шабазита, тогда как молекулы водорода еще могут пройти в иих. Ион калия настолько больше иона кальция (радиус иона калия равен 1,33 A), что может помешать адсорбции даже небольших молекул водорода. Баррер показал, что шабазит свободно обменивает свой катион на Li+, Na+, К NHi+, Rb+, Gs+, Ag+, Sr2+, Ba2+ и т. д. [c.98]

Одни из первых расчетов радиусов ионов, произведенные Вазастьерна [9], были основаны на допущении пропорциональности радиусов ионов ионным рефракциям. Некоторые из данных Вазастьерна были положены Гольдшмидтом в основу его известных таблиц ионных радиусов. [c.105]

Кажущиеся атомные и ионные радиусы. Объемы, занимаемые атомами элементарных веществ в кристаллическом состоянии, в настоящее время удается определить значительно точнее, чем это допускает расчет по упомянутой функции атомных объемов . Это можно сделать измерениями (о которых подробнее будет сказано ниже) со значительной точностью расстояний между центрами атомов в кристаллах. Если теперь представить себе, что вокруг центров атомов описаны шаровые поверхности так, чтобы они соприкасались друг с другом, то, согласно Брэггу и Гольдшмидту, радиусы этих шаров следует назвать кажущимися атомными радиусами. Это имеет силу для того случая, когда кристаллы, как, например, кристаллы элементарных веществ, построены из незаряженных атомов. Для веществ, построенных из электрически заряженных атомов (ионов), аналогичным образом получим кажущиеся ионные радиусы. В последнем случае, определяя расстояние между центрами атомов, сначала получим только сумму кажущихся ионных радиусов. Если, однако, удается каким-либо путем найти величину одного из этих ионных радиусов, то другой определяется простым вычитанием известной величины из всего расстояния между центрами ионов. Полученную величину можно вновь использовать для определения радиуса какого-нибудь другого элемента, образующего с данным ионом-известного радиуса кристаллическое соединение и т. д. В 1926 г. Гольдшмидт доказал, что для некоторых ионов получается в общем лишь с очень небольшими колебаниями одна и та же величина радиуса при определениях ее в кристаллах самых разнообразных соединений. При этом, однако, сравнимы только соединения, кристаллизующиеся в определенных структурных типах, которые Гольдшмидт назвал коммензуралъными (соизмеримыми) типами. (Подробнее об этом см. т. II.) Для коммензу ральных типов, однако, для величины кажущегося радиуса определенного иона независимо от вида соединения всегда получается приблизительно одно и то же значение. Так, величины, получаемые для кажущихся радиусов ионов щелочноземельных металлов, почти (существенно) не зависят от того, вычислены ли они из данных измерений кристаллов фторидов, хлоридов или окислов. [c.36]

Н. В. Белов и Г. Б. Бокий приняли среднюю величину для иона кислорода (1,36) и, учтя новые данные по структурам простейших бинарных соединений, составили сводную таблицу ионных радиусов (табл. 11). В основу ее положена экспериментальная система Гольдшмидта (1926 г.). В тех случаях, когда расхождение с гольдшмидтовскими значениями меньше 0,02, оставлена прежняя величина. Теоретически вычисленные значения ионных радиусов помещены в таблице только в том случае, если неизвестна экспериментальная. В таблице они поставлены в скобки. Радиусы ионов приведены для координационного числа 6. Объяснение этому будет дано в последующих параграфах. [c.162]

Гольдшмидт (1926 г.) рассчитал ионные радиусы почти всех ионов, взяв за исходный не радиус иона селена, как это сделал Ланде, а ионные радиусы фтора (1,33 А> и кислорода (1,32 А), теоретически вычисленные Вазашерной (1923 г.) на основании рефрактометрических данных. Оба метода дали почти одинаковые результаты. Более поздние расчеты, выполненные Полингом (1927 г.), Захариасеном (1931 г.) и Аренсом (1952 г.), незначительно отличаются от данных Гольдшмидта (табл. 5.6). [c.146]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология